A Glass/PDMS Hybrid Microfluidic Chip Embedded with Integrated Electrodes for Contactless Conductivity Detection

A new glass/PDMS hybrid chip for contactless conductivity detection is reported. This chip consists of a glass substrate with microchannels and a PDMS cover sheet embedded with a small integrated electrode plate. In the region of detection, electrodes are insulated from the microchannel by a formed PDMS membrane about 100 μm in thickness. Without any modification, this glass/PDMS chip is suitable for contactless conductivity detection with good properties, such as excellent heat-dissipation, stable electroosmotic flow, high separation efficiency, satisfactory sensitivity, simple construction and high degree of integration. Its feasibility and performance had been demonstrated by analyzing inorganic ions and amino acids in mixtures, and alkaloids in traditional Chinese medicine. The limits of detection reached micromole per liter (μmol L⁻¹) levels. This microchip could be promising for mass production due to its stability, reproducibility, ease of fabrication and low cost.

     

微流控芯片电泳电导检测分离分析尿蛋白

基于自行构建的微流控芯片电泳集成非接触式电导检测分析系统,建立了一种集进样、分离与检测为一体的微流控芯片电泳电导检测蛋白质的方法,并用于人白蛋白(HSA)和人转铁蛋白(TRF)两种尿蛋白的分离分析以及肾病综合症病人尿液中白蛋白的定量检测.考察并优化了缓冲液、分离电压、进样方式、进样时间等电泳分离的影响因素,在缓冲液为p...     

微流控非接触电导检测芯片的设计与模拟

采用微加工技术制作了微芯片非接触电导检测系统。考察了激励电压、激励频率、样品溶液浓度对输出信号的影响,采用wewb 5.0软件对检测池的模拟电路进行了仿真模拟。通过比较试验和模拟结果,发现两者具有较好的一致性,说明模拟电路较好地反映了非接触电导检测池的电气特性。     

微流控芯片非接触电导法测定药品中的精氨酸布洛芬含量

建立了微流控芯片非接触电导检测快速测定精氨酸布洛芬含量的方法。考察了缓冲液种类和浓度、添加剂、分离电压以及进样时间等因素对分离检测的影响。优化条件为:20 mmol/L Tris-20 mmol/L H3BO3(p H 8.6)为缓冲溶液、不加添加剂、分离电压2.0 k V、进样时间10.0 s,在45.0 s内可实现精氨酸布洛芬的快速分离测定。结果表明,布洛芬和精氨酸在80.0~1.00×103mg/L范围内线性关系良好,相关系数(r)分别为0.998和0.997,检出限(S/N=3)为60 mg/L,相对标准偏差分别为1.9%和1.8%,加标回收率分别为97.9%~103%和97.3%~102%。该方法快速、简便,为精氨酸布洛芬非甾体抗炎药物的分析和质量控制提供了一种新方法。     

微流控芯片非接触电导检测法快速测定盐酸克林霉素的含量

建立了微流控芯片非接触电导检测法快速测定盐酸克林霉素胶囊中盐酸克林霉素的方法。考察了缓冲液种类和浓度、添加剂种类、分离电压以及进样时间等因素对分离检测的影响。以2.0 mmol·L-1HAc+2.0 mmol·L-1Na Ac为缓冲溶液,分离电压为1.5 k V,进样时间15.0 s,在1.0 min内实现了对盐酸克林霉素的快速分离测定。盐酸克林霉素的线性范围为20.0~200.0μg·m L-1,相关系数(r)为0.999 2,检出限(S/N=3)为5.0μg·m L-1,相对标准偏差为2.1%,加标回收率为95.9%~103%。该方法简便、快速,可为盐酸克林霉素检测提供新的方法和技术。     

微流控芯片差示式非接触电导检测器的研制

研制了一种适合普通厚度盖片的分析芯片的差示式非接触电导检测器。在芯片上制作分离通道和参比通道,并在独立的电极板上对应于两通道末端位置设置两对电极,分析芯片置于电极板上。信号发生器产生的高频信号分成两路,分别加至分离通道和参比通道对应的激发电极,两通道对应的接收电极的微弱信号经差示放大和整流。当组分经过分离通道电极间区域时,电导率与参比通道出现差异,获得检测信号。实验考察了激发频率、激发电压、电极间距等对检测性能的影响。在优化检测条件下,即检测频率100 kHz、检测电压10 V(Vp-p)、电极间距0.9 mm时,对K+的检出限达12μmol·L-1,相对标准偏差为1.1%,并成功用于Na+、K+离子的分离检测。该检测器适用于容易制作的普通厚度盖片的分析芯片的检测,且芯片与电极板相互独立,使用方便。     

药物中盐酸异丙嗪的微流控芯片非接触电导法快速检测

建立了微流控芯片非接触式电导法快速测定药物中盐酸异丙嗪含量的分析方法.研究了缓冲液、添加剂、分离电压和进样时间等因素对检测的影响,以20 mmol·L-1 MES-20 mmol·L-1 His 的缓冲液为分离介质,分离电压为2.2 kV时可实现较好的分离检测.在优化实验条件下,盐酸异丙嗪的线性范围为100 ～1 000 mg·L-1;检出限(S/N=3)为10 mg·L-1;线性方程为Y＝-502+4.99×103X,相关系数r=0.995 6;0.1 g·L-1盐酸异丙嗪的RSD为2.1%(n＝5);3批药品的加标回收率为96% ～101%,RSD为1.7% ～3.0%.该方法简便、快速、灵敏度高,可以用于盐酸异丙嗪药物的质量控制.     

一种用于多巴胺实时检测的集成微电极的微流控芯片

设计并制作了一种用于多巴胺实时检测的集成微电极的微流控芯片。芯片由一片聚二甲基硅氧烷( PDMS)沟道片和一片玻璃电极片组成,在PDMS沟道片上集成了用作细胞培养室的主通道和用于培养基输送的两条侧通道,在玻璃电极片上集成了用于多巴胺实时检测的微电极。为了解决PDMS沟道片与硅模具之间的脱模困难问题,研究了一种新的脱模方法。建立了一种Au-Au-Au三电极体系,表现出了良好的电化学检测性能。以溶解在神经干细胞培养基中的多巴胺为测试样品,对芯片的性能进行了初步研究。多巴胺的检出限为3.92μmol/L,线性检测范围为10~500μmol/L,片间的检测重复精度小于4%。     

微流控芯片对丹参滴注液中丹参素和原儿茶醛的测定

建立了微流控芯片非接触电导检测法测定丹参滴注液中丹参素与原儿茶醛含量的分析方法.探讨了缓冲液种类与浓度,添加剂、分离电压等因素对分离检测的影响.优化选择20 mmol/L H3BO3-20 mmol/L Tris缓冲溶液,加入1.5 mmol/L SDS添加剂,2.5 kV分离电压,3 min内可实现丹参素和原儿茶醛的快速分离检测.在优化条件下,丹参素的线性范围为10 ～500 mg/L,r为0.986,检出限为5.0 mg/L (S/N=3),RSD为2.1%;原儿茶醛的线性范围为50 ～500 mg/L,r为0.993,检出限为10 mg/L (S/N=3),RSD为2.8%.     

一种新的与微型化自发电池整合的电化学发光检测芯片研究

为实现微流控芯片电化学发光检测的微型化,开展了微型自发电池与微流控芯片的整合研究.设计并制作出一种简易、实用的微型化电化学发光检测芯片.初步的分析应用说明了以上设计的可行性.本文结果对催生完全自主性的微型化芯片实验室具有积极的意义.     

基于非接触电导检测的PCR液滴检测芯片的研究

数字PCR是继实时定量PCR之后新兴发展起来的一种绝对定量分析技术,广泛应用于疾病早期检测诊断和微生物检测分析等领域。然而,在数字PCR的微反应器检测环节,常规的光学检测方法需要复杂的光学设备,应用环境有限,成本高。因此研究了一种基于非接触电导检测的PCR液滴检测芯片,用电导检测取代传统的光学检测,有效降低了数字PCR结果读出系统的成本。通过优化电极结构与排布,采用三电极平行3D电极结构,减小了相对误差,提高了灵敏度,实现了无标记的PCR反应液滴阴性阳性比例检测。在DNA模板浓度为0.5×10⁴～3×10⁴ copies/μL内实现了良好的相关性(r²=0.998),检测通量可达100个/秒。     

微流控芯片非接触电导法快速测定盐酸美金刚片中盐酸美金刚的含量

建立了微流控芯片非接触电导法快速测定盐酸美金刚片中盐酸美金刚含量的方法。探讨了缓冲溶液的种类、浓度、pH值、进样时间及分离电压等因素对分离检测的影响。优化得到缓冲体系为含2%(体积分数)二甲基亚砜(DMSO)的3.0 mmol/L三乙胺-2.0 mmol/L磷酸缓冲溶液(pH 3.3),进样时间为10 s,分离电压为2.0 kV。优化条件下,盐酸美金刚的线性范围为10～2 000μg/mL(r²=0.999 1);检出限为7μg/mL,定量下限为10μg/mL;精密度、稳定性、重复性实验的相对标准偏差(RSD)均小于2.0%;平均加标回收率为96.5%～99.2%;盐酸美金刚的检测时间小于18 s。该方法快速简便,适用于盐酸美金刚片中盐酸美金刚含量的测定。     

芯片毛细管电泳集成电化学检测装置和4种碳纤维电极的比较研究

自行设计组装了微流控芯片安培检测系统,以自制的碳纤维微米电极、碳纤维纳米电极、单壁碳纳米管修饰的碳纤维微米电极以及碳纤维微盘电极等4种电极为检测器,采用柱末检测的模式,考察了其对儿茶酚胺类物质多巴胺与异丙肾上腺素的分离检测效果以及电极的灵敏度。结果表明,在检测电位为0.6V、0.02mol/LTris-HCl(pH8.0)为缓冲溶液的优化条件下,检测多巴胺与异丙肾上腺素的分离度分别为0.64、1.06、0.61和1.22;灵敏度(S/N=3)分别为1.7×10-7、5.9×10-8、2.3×10-8和5.3×10-7,碳纤维纳米电极同时具备了较高的分离度与灵敏度。将碳纤维纳米电极应用于测定鼠嗜铬神经细胞瘤细胞(PC12)中神经递质多巴胺,以异丙肾上腺素为内标,测得单个PC12细胞中多巴胺含量为(0.57±0.07)fmol(n=5),与文献报道值相符。     

微流控芯片非接触电导检测的研究进展

微流控芯片是一种现代分析新方法,非接触电导检测作为其重要检测技术之一,近年在仪器研制和应用等方面都取得了可喜的进展。本文重点对微流控芯片非接触电导检测的影响因素和应用的研究进展进行总结和评述。引用文献56篇。     

Prototypical Nonelectrochemical Method for Surface Regeneration of an Integrated Electrode in a PDMS Microfluidic Chip

Abstract

A prototypical method for surface regeneration of an integrated electrode in a microfluidic chip is demonstrated. A platinum wire as working electrode was mounted in a polydimethylsiloxane chip vertical to the chip through the channel. The regeneration of the electrode was easily achieved by drawing the platinum wire out for 5 mm, because the area exposed to the channel or the stream would be altered. With continuous motion, the wire electrode can maintain a fresh surface just like a dropping mercury electrode. The current–time curve and open circuit potential (OCP) of dopamine solution show the performance of this prototypical system.     

集成药物代谢微流控芯片的研制

本文研制了一种集成药物代谢微流控芯片, 此芯片可以同时完成药物代谢物的分子检测和代谢过程对药物细胞毒性的影响评价, 为进一步的药物代谢和药物相互作用研究奠定了良好的基础.     

电泳芯片无接触电导检测器的理论研究

目前电泳芯片大多数采用的是光学检测的方法,这为电泳芯片的微型化、一体化集成带来了一定的难度。为此,设计了一种新的电泳芯片高频无接触电导检测器,并对这种新型的检测器进行了理论研究和分析,建立了高频电导检测器等效电路模型,对高频电导检测器的结构进行了设计;综合考虑区带展宽等因素,确定了检测器的结构尺寸。该检测器具有应用范围广、结构简单、易于一体化集成的特点。     

基于复合型微流控芯片的紫外检测电泳分析系统的优化及应用

我们^[1]于2002年提出了复合型微流控芯片的紫外检测电泳分析系统.该系统具有简单可行和通用性好等优点,但也存在分离效果不佳的缺点..     

微流控芯片化学发光检测系统研究

在微流控芯片上实现了鲁米诺-过氧化氢-Co2+化学发光反应及分析应用研究。探讨了分离电压对电泳图谱的影响,发现在选定实验条件下,Co2+检出限可达到2.0×10-6mol/L;并且在微流控芯片上实现了Co2+与Cu2+的快速分离及检测。     

毛细管电泳无接触电导检测研究进展

毛细管电泳(CE)电导检测(CD)是相对较灵敏和仪器结构简单的一项溶液分析技术,尤其是对于无生色团的无机离子分析更具有突出优势,因此,CE-CD技术近年来得到了较快发展[1],并已推出商品化的毛细管电泳电导检测器[2]。但CE和CD的偶联目前还存在如下几个问题:第一,加工适合于毛细管